DE102007057934A1

DE102007057934A1 - Verfahren zum Herstellen eines auf zumindest einer Fläche kunststoffbeschichteten metallischen Bauteils

Info

Publication number: DE102007057934A1
Application number: DE200710057934
Authority: DE
Inventors: Manfred Frinker; Ladislav Heitl
Original assignee: BBP KUNSTSTOFFWERK; BBP KUNSTSTOFFWERK MARBACH BAIER GmbH; Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2007-12-01
Filing date: 2007-12-01
Publication date: 2009-06-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines auf zumindest einer Fläche kunststoffbeschichteten metallischen Bauteils, bei dem ein Blech zwecks Umformung zum Bauteil tiefgezogen wird und das tiefgezogene Blech in eine Spritzgußform eingebracht und auf einer Fläche, insbesondere auf seiner Rückseite, mit Kunststoffmaterial hinterspritzt wird. Nach dem Hinterspritzen des Blechs mit einer Schicht aus Kunststoffmaterial verbleibt das Bauteil in der Spritzgußform und wird mit mindestens einem weiteren Kunststoffmaterial, das in einen durch einen Schieber oder eine Wechselkavität der Spritzgußform begrenzten Formraum eingespritzt wird, hinterspritzt und/oder umspritzt unter Bildung eines materialeinheitlichen Tragteils an dem mit Kunststoff hinterspritzten Blech.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines auf zumindest einer Fläche kunststoffbeschichteten metallischen Bauteils mit den übrigen Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist allgemein bekannt ( DE 102 11 171 A1 ), ein Dekor-Zierteil herzustellen, das aus einem Trägerteil aus Kunststoff und einer darauf festen Dekorplatte aus dünnem Metall besteht, wobei ein solches Bauteil in der Weise hergestellt wird, dass die metallische Dekorplatte in eine Spritzgußform eingelegt wird und das Trägerteil als Spritzgußmasse unmittelbar auf die Rückseite der metallischen Dekorplatte angespritzt wird, so dass beide Teile zumindest in Teilbereichen so fest miteinander verbunden sind, dass diese eine stabile Einheit bilden. Ein so hergestelltes Bauteil hat somit zwei Schichten, nämlich einerseits die metallische Dekorplatte und andererseits die das Tragteil bildende Masse aus Kunststoffmaterial. Damit kann allerdings heutigen Anforderungen nicht mehr genügt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines auf zumindest einer Fläche kunststoffbeschichteten metallischen Bauteils der eingangs genannten Art zu schaffen, das in einfacher, kostengünstiger Weise die Herstellung eines mehrschichtigen Bauteils bemöglicht. Diese Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Dadurch ist es möglich, ein mehrschichtiges Bauteil durch jeweiliges Hinterspritzen mit Kunststoffmaterial in einfacher und kostengünstiger Weise herzustellen. In vorteilhafter Weise besteht das weitere Kunststoffmaterial aus einem ABS oder einem Material aus dessen Produktfamilie. Das Hinterspritzen in der Spritzgußform kann mit Vorteil mit hoher Temperatur, z. B. einer Temperatur von etwa 270°C Schmelztemperatur des Kunststoffmaterials sowohl der einen als auch der mindestens weiteren Schicht, erfolgen. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn das Hinterspritzen in der Spritzgußform mit hohem Spritzdruck derart erfolgt, dass das Blech mit der dem Kunststoffmaterial abgewandten Fläche an eine abstützende, formgebende Wandfläche der Spritzgußform angepresst wird, vorzugsweise derart, dass zumindest der metallische Bereich des Blechs beim Hinterspritzen an der Wandfläche der Spritzgußform geglättet wird, insbesondere dadurch beim Tiefziehen entstandene Flächenunregelmäßigkeiten, wie Einfallstellen, Vertiefungen od. dgl., ausgebeult und geglättet werden. Von Vorteil kann es ferner sein, wenn das tiefgezogene Bauteil beim Hinterspritzen mittels Formflächen der Spritzgußform insbesondere randseitig verformt wird, z. B. durch Kantenrunden, Radienformung od. dgl..
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, in der metallischen Schicht und/oder beim Hinterspritzen in der einen Kunststoffschicht Aussparungen herzustellen und diese beim Hinterspritzen mit dem Kunststoffmaterial in der Spritzgußform mittels Schiebern zunächst geschlossen zu halten, wobei die Schieber nach dem Hinterspritzen bei in der Spritzgußform verbleibendem Bauteil die in der hinterspritzten Schicht und/oder in dem Bauteil vorhandenen Aussparungen freigeben, wobei diese Aussparungen innerhalb der Spritzgußform zugespritzt werden. Auf diese Weise können bei in der Spritzgußform verbleibendem Bauteil durch Füllen der Aussparungen mit Kunststoffmaterial Informationen, Ornamente od. dgl. Gestaltungen verwirklicht werden, die sich innerhalb der übrigen Oberfläche der metallischen Schicht besonders hervorheben. Zum Beispiel lassen sich auf diese Weise Worte, Zahlen, Bildelemente od. dgl. Ornamente in einfacher, kostengünstiger Weise verwirklichen.
Von Vorteil kann es ferner sein, wenn hierbei bei mittels der Schieber freigegebenen Aussparungen das Bauteil mit einer Schicht aus transparentem Kunststoffmaterial hinterspritzt wird, mit dem auch die Aussparungen zugespritzt werden. Diese hinterspritzte transparente Kunststoffschicht bietet dann in einfacher Weise die Voraussetzungen dafür, dass durch diese und durch die derart gefüllten Aussparungen Licht hindurchgeleitet werden kann, bei Farbgestaltung des Kunststoffmaterials auch farbiges Licht. Von Vorteil kann es sein, wenn die Aussparungen mit einem durchsichtigen und/oder farbigen Kunststoffmaterial zugespritzt werden, z. B. mit PC, PMMA, einem thermoplastischen Elastomer, z. B. TTE od. dgl..
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn das hinterspritzte Bauteil innerhalb der Spritzgußform und darin verbleibend insbesondere auf der Rückseite mit einer Leuchtschicht versehen wird, die elektrisch zum Leuchten anregbar ist. Als Leuchtschicht kann z. B. eine Leuchtfolie aufgebracht werden, mit Vorteil z. B. eine Elektrolumineszenzfolie. Die Leuchtschicht kann beispielsweise aufgesiegelt, aufgeklebt oder in sonstiger Weise fest aufgebracht werden. Zum Anbringen der Leuchtschicht wird zweckmäßigerweise die Spritzgußform vorübergehend geöffnet. Dabei kann in vorteilhafter Weise auch eine elektrische Kontaktierung für die Leuchtschicht eingelegt und in der Spritzgußform positioniert gehalten werden. Von Vorteil kann es dabei sein, wenn Aussparungen für die elektrische Kontaktierung im Bauteil, insbesondere rückseitig dieses, durch die Spritzgußform freigehalten werden. Auch kann es vorteilhaft sein, für die elektrische Kontaktierung im Bauteil, insbesondere rückseitig dieses, in die geöffnete Spritzgußform einen elektrischen Steckverbinder einzulegen und diesen darin zu umspritzen. Damit werden in einfacher Weise beim Spritzvorgang die elektrische Kontaktierung bzw. der elektrische Steckverbinder mit verwirklicht.
Bezüglich der Reihenfolge der Verfahrensschritte kann es von Vorteil sein, dass nach dem Aufbringen der Leuchtschicht das Bauteil in der Spritzgußform unter Bildung eines materialeinheitlichen Tragteils mit dem weiteren Kunststoffmaterial hinterspritzt und/oder umspritzt wird.
Weitere vorteilhafte Verfahrensmerkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen 18 bis 24.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Bauteil, welches nach dem vorgenannten Verfahren hergestellt ist und als tiefgezogenes metallisches Bauteil mit einer Kunststoffschicht auf einer Fläche, z. B. der Rückseite, der metallischen Schicht versehen ist, wobei die Kunststoffschicht hinterspritzt und fest und bleibend mit der metallischen Schicht verbunden ist und zur Versteifung des Bauteils dient. In vorteilhafter Weise weist dieses Bauteil zusätzlich zu einer hinterspritzten Kunststoffschicht einen materialeinheitlichen Tragteil aus einer weiteren Kunststoffschicht auf, der sich rückseitig und/oder randseitig des Bauteils erstreckt. Dieser materialeinheitliche Tragteil kann mit Vorteil aus einem ABS oder aus einem Material aus dessen Produktfamilie gebildet sein.
Von Vorteil kann es sein, wenn das Bauteil auf der der Kunststoffschicht abgewandten Seite in der metallischen Schicht Ausprägungen und/oder die metallische Schicht durchsetzende Aussparungen aufweist. Derartige Aussparungen des Bauteils, zumindest in der metallischen Schicht, können mit vorzugsweise durchsichtigem und/oder farbigem Kunststoffmaterial ausgefüllt sein, z. B. einem thermoplastischen Elastomer, z. B. einem TPE, oder PC, PMMA od. dgl..
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn das Bauteil zwischen der hinterspritzten Kunststoffschicht und der weiteren, den Tragteil bildenden Kunststoffschicht eine elektrisch zum Leuchten anregbare Leuchtschicht aufweist. Hierbei ist es vor allem vorteilhaft, wenn das Bauteil zwischen der hinterspritzten Kunststoffschicht und der Leuchtschicht eine hinterspritzte Schicht aus einem transparenten Kunststoffmaterial aufweist, mit dem auch diese Aussparungen ausgefüllt sind. Dadurch ist in einfacher Weise eine Lichtverteilung von der Leuchtschicht bis zu dem Kunststoffmaterial erreichbar, mit dem die Aussparungen in der metallischen Schicht und in der hinterspritzten Kunststoffschicht ausgefüllt sind.
Weitere vorteilhafte Erfindungsmerkmale und Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen 31 bis 39.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich durch Hinweise auf die Ansprüche darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser ausdrücklich und erfindungswesentlich offenbart zu gelten haben. Dabei sind alle in der vorstehenden und folgenden Beschreibung erwähnten Merkmale sowie auch die allein aus den Zeichnungen entnehmbaren Merkmale weitere Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Draufsicht eines mit Kunststoff hinterspritzen Bauteils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 einen schematischen Schnitt entlang der Linie II-II in 1,
3 einen Schnitt eines Ausschnitts III in 2 in größerem Maßstab,
4 einen schematischen Schnitt eines mit Kunststoff hinterspritzten Bauteils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiels,
5 und 6 jeweils eine schematische Unteransicht des Bauteils in 4.
In 1 bis 3 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Bauteils 10 gezeigt, das durch Mehrkomponentenhinterspritzen mittels Kunststoffmaterial hergestellt worden ist. Das Bauteil 10 besteht aus mehreren zu einem einheitlichen Element verbundenen Materialien und Schichten, und zwar aus einem tiefgezogenen metallischen Bauteil 11, das auf einer Fläche 12, insbesondere der Rückseite, mit einer Kunststoffschicht 13 hinterspritzt ist, und aus einer weiteren Kunststoffschicht 14 auf einer Fläche 15, insbesondere der Rückseite, der Kunststoffschicht 13. Diese weitere Kunststoffschicht 14 bildet einen mit dem metallischen Bauteil 11 und der Kunststoffschicht 13 materialeinheitlichen Tragteil 16. Dieser kann sich mit Vorteil nicht nur rückseitig der Kunststoffschicht 14 erstrecken sondern erstreckt sich, wie beim Ausführungsbeispiel dargestellt ist, seitlich darüber hinaus und randseitig davon. Aufgrund dieser seitlichen Umspritzung ergibt sich ein umlaufender Randteil 17. An diesen kann zusätzlich ein schematisch angedeuteter elastischer Rand 18 angeformt sein, was z. B. nach dem 3-K-Verfahren geschehen kann. Der Randteil 17 hat einen größeren Querschnitt als der übrige Bereich der Kunststoffschicht 14, der sich rückseitig der Fläche 15 erstreckt. Aufgrund dessen ergibt sich zwischen letzterem und dem Randteil 17 eine Schattenfuge 19. Aus der Schnittdarstellung gemäß 2 und 3 ergibt sich, dass zwischen dem metallischen Bauteil 11 und der Kunststoffschicht 13 noch ein Haftvermittler 20 vorgesehen ist, mit dem das metallische Bauteil 11 rückseitig versehen ist, bevor dessen Hinterspritzung beginnt. Der Haftvermittler 20 besteht z. B. aus einem Reaktionskleber. Er garantiert, dass die angespritzte Kunststoffschicht 13 fest und bleibend mit dem metallischen Bauteil 11 verbunden ist. Die Kunststoffschicht 13 sowie die weitere Kunststoffschicht 14 bewirken eine Versteifung des metallischen Bauteils 11, das somit nicht unbedingt dickwandig sein muss sondern eine relativ geringe Wandstärke von etwa 0,1 mm bis 1 mm aufweisen kann.
Das metallische Bauteil 11 besteht aus einem tiefgezogenen Blech mit erforderlichenfalls beschnittenen Rändern. In vorteilhafter Weise kann dieses Blech beim Hinterspritzvorgang an der Wandfläche der hierzu benutzten Spritzgußform geglättet worden sein, wodurch beim Tiefziehen entstandene Flächenunregelmäßigkeiten, wie Einfallstellen, Vertiefungen od. dgl., ausgebeult und geglättet sind. Mit Vorteil kann das tiefgezogene metallische Bauteil11 beim Hinterspritzvorgang mittels Formflächen der Spritzgußform insbesondere randseitig verformt worden sein, z. B. durch Kantenrunden, Radienformung od. dgl. Von Vorteil kann es ferner sein, wenn das Bauteil 10 auf der metallischen Oberfläche z. B. nach dem Hinterspritzvorgang poliert und/oder eloxiert oder in sonstiger Weise oberflächenbehandelt worden ist. Für das Blechmaterial des metallischen Bauteils 11 ist mit Vorteil Edelstahl, Leichtmetall, z. B. Aluminium, od. dgl. verwendet. Nicht weiter gezeigt ist, dass das Bauteil 10 auf der der Kunststoffschicht 13 abgewandten Seite, d. h. auf der Sichtseite, Ausprägungen aufweisen kann, die z. B. beim Hinterspritzvorgang dadurch erzeugt werden, dass das Blechmaterial unter dem Spritzdruck gegen entsprechende Formflächen der Spritzgußform gepresst wird und dadurch Ausprägungen aus dem Blechmaterial gebildet werden.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist das metallische Bauteil 11 ferner mit die metallische Schicht durchsetzenden Aussparungen 21 versehen. Diese Aussparungen 21 können durch Ausstanzen des Blechmaterials in der gewünschten Form hergestellt worden sein. Aus 2 ist erkennbar, dass auch in der Kunststoffschicht 13, mit der das metallische Bauteil 11 hinterspritzt ist, den Aussparungen 21 entsprechende Aussparungen 22 enthalten sind. Die Aussparungen 21 und 22 sind mit vorzugsweise durchsichtigem und/oder farbigem Kunststoffmaterial 23 ausgefüllt, das z. B. aus einem thermoplastischen Elastomer, z. B. TPE, oder aus PC, PMMA od. dgl. besteht.
Das Bauteil 10 kann als z. B. etwa ebenflächiges Plattenbauteil ausgebildet sein, z. B. als Auflegeplatte, z. B. als Einstiegsplatte, Einstiegsleiste, Einstiegsschiene od. dgl. Dekorationsplatte für eine Fahrzeugkarosserie od. dgl. Statt dessen kann das Bauteil 10 auch als etwa hohlkastenförmiges Formbauteil ausgebildet sein, z. B. als Kappe, beispielsweise als Reelingkappe, wie sie z. B. für eine Fahrzeugkarosserie zum Einsatz kommen kann.
Die Kunststoffschicht 13, mit der das tiefgezogene metallische Bauteil 11 hinterspritzt ist, kann in vorteilhafter Weise aus einem glasfaserverstärkten PC-ABS, z. B. aus PC-ABS GF 20, gebildet sein. Die andere weitere Kunststoffschicht 14, mit der das Bauteil 10 ebenfalls hinterspritzt ist, kann aus einem ABS oder aus einem Material aus dessen Produktfamilie gebildet sein. Auch hier kommt z. B. ein PC-ABS in Betracht.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß 2 überragt das die Aussparungen 21 und 22 ausfüllende Kunststoffmaterial 23 die Oberseite des metallischen Bauteils 11. Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel statt dessen schließt das Kunststoffmaterial 23 mit dieser Außenfläche des metallischen Bauteils 11 überstandsfrei ab. Mittels dieses Kunststoffmaterials 23 in den Aussparungen 21, 22 lassen sich verschiedene Dekorationen, Informationen od. dgl. in das Bauteil 10 einarbeiten, z. B. Schriftzüge, Bilddarstellungen oder andere Bildelemente.
Zum Herstellen des auf zumindest einer Fläche kunststoffbeschichteten metallischen Bauteils 11 wird von einem metallischen Blech ausgegangen, das zwecks Umformung zu dem metallischen Bauteil 11 tiefgezogen wird. Erforderlichenfalls werden danach bei diesem tiefgezogenen Blech die Ränder so beschnitten, wie die gewünschte Formgebung des metallischen Bauteils 11 dies verlangt. Danach wird das tiefgezogene Blech in eine allgemein bekannte Spritzgußform einer Kunststoffspritzmaschine eingebracht und rückseitig, d. h. auf der Fläche 12, mit dem Kunststoffmaterial 13 hinterspritzt. Dabei werden die in der metallischen Schicht enthaltenen Aussparungen 21 und die Bereiche, bei denen beim Hinterspritzen die Aussparungen 22 in der Kunststoffschicht 13 entstehen sollen, in der Spritzgußform mittels Schiebern geschlossen gehalten. Nach dem Hinterspritzen der Kunststoffschicht 13 verbleibt das Bauteil in der Spritzgußform, wobei die Schieber der Spritzgußform so betätigt werden, dass diese die in der hinterspritzten Kunststoffschicht 13 vorhandenen Aussparungen 22 und im Bauteil 11 enthaltenen Aussparungen 21 freigeben. Daraufhin können bei weiterhin in der Spritzgußform verbleibenden Bauteil die Aussparungen 21, 22 zugespritzt werden mit dem Kunststoffmaterial 23, das z. B. aus einem durchsichtigen und/oder farbigen Material besteht. Nach dem Spritzen des Kunststoffmaterials 13 und des Kunststoffmaterials 23 verbleibt das Bauteil weiterhin in der Spritzgußform, in der durch einen Schieber oder eine Wechselkavität ein entsprechender Formraum begrenzt wird, in den das weitere Kunststoffmaterial 14 eingespritzt wird, mit dem das aus dem metallischen Bauteil 11 und der hinterspritzen Kunststoffschicht 13 bestehende Bauteil hinterspritzt wird und unter Bildung der Randteile 17 umspritzt wird. Es wird dadurch ein materialeinheitlicher Tragteil 16 gebildet. An diesen kann bei weiterhin in der Spritzgußform verbleibendem Bauteil erforderlichenfalls noch der Rand 18 materialeinheitlich angespritzt werden, der als etwa weichelastische Lippe dient.
Das Verfahren zur Herstellung des beschriebenen Bauteils 10 ist einfach und kostengünstig. Es ermöglicht in kostengünstiger Weise die Herstellung eines solchen Bauteils 10, das zum Einen aus einem metallischen tiefgezogenen Bauteil 11 geringer Querschnittsdicke mit hinterspritzter Kunststoffschicht 13 besteht und zum anderen eine weitere hinterspritzte Kunststoffschicht 14 mit Umspritzung durch den Randteil 17 aufweist, wodurch ein biegesteifes Tragteil 16 gebildet ist, das bedarfsweise noch einen weichelastischen Rand 18 etwa in Lippenform aufweisen kann, wobei dieses Bauteil 10 in den Aussparungen 21, 22 ein Kunststoffmaterial 23 anderer Materialwahl enthält, welches ebenfalls spritztechnisch unter Ausfüllung der Aussparungen 21, 22 eingebracht wird. Bei allem verbleibt das Bauteil während der einzelnen Verfahrensstufen in der Spritzgußform. Dies hat den Vorteil einer Reduzierung der Herstellzeiten einschließlich des Wegfalls etwaiger Umrüstarbeiten.
Bei dem in 4 bis 6 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind für die Teile, die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen, gleiche Bezugszeichen verwendet, so dass dadurch zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels Bezug genommen ist.
Bei dem Bauteil 10 gemäß 4 bis 6 sind die Aussparungen 22 in der Kunststoffschicht 13 nicht, wie in 2, als sacklochartige Vertiefungen sondern statt dessen als über den gesamten Materialquerschnitt durchgehende Durchbrüche ausgebildet. Das die Aussparungen 21 und 22 ausfüllende Kunststoffmaterial 23 erstreckt sich rückseitig der Kunststoffschicht 13, d. h. entlang der Fläche 15, als weitere durchgehende Kunststoffschicht 24, die ebenfalls aus dem transparenten Kunststoffmaterial 23 gebildet ist. Auch diese Kunststoffschicht 24 aus dem die Aussparungen 21 und 22 ausfüllenden Kunststoffmaterial 23 ist durch Hinterspritzen realisiert, dadurch, dass bei in der Spritzgußform verbleibendem Bauteil nach dem Hinterspritzen mit der Kunststoffschicht 13 zunächst das Hinterspritzen mit der weiteren Kunststoffschicht 24 geschieht, wobei zuvor beim Hinterspritzen mit der Kunststoffschicht 13 ebenfalls die Aussparungen 21, 22 mittels Schiebern geschlossen gehalten wurden und dann nach dem Hinterspritzen der Kunststoffschicht 13 durch entsprechende Betätigung der Schieber freigeben werden, damit beim Hinterspritzen mit der Kunststoffschicht 24 auch die Aussparungen 21, 22 mit dem Kunststoffmaterial 23 gefüllt werden können.
Man erkennt, dass bei dem Bauteil gemäß 4 zwischen der hinterspritzten Kunststoffschicht 13 und der weiteren, den Tragteil 16 bildenden Kunststoffschicht 14 eine Leuchtschicht 25 vorgesehen ist, die elektrisch zum Leuchten anregbar ist. Die Leuchtschicht 25 besteht z. B. aus einer Leuchtfolie 26, die vorteilhafter Weise z. B. als Elektrolumineszensfolie ausgebildet ist. Die Leuchtschicht 25 ist in der Weise eingebracht, dass die Spritzgußform nach dem Hinterspritzen mit der Kunststoffschicht 24 vorübergehend geöffnet wird, um die Leuchtfolie 26 einzubringen. Die Leuchtschicht 25 kann z. B. auf die Kunststoffschicht 24 aufgesiegelt, aufgeklebt oder in sonstiger Weise fest aufgebracht werden.
Man erkennt insbesondere aus 5 und 6, dass das Bauteil 10 rückseitig eine nur schematisch angedeutete elektrische Kontaktierung 27 aufweisen kann, die einerseits elektrisch leitend mit der Leuchtschicht 25 verbunden ist und andererseits den Anschluß eines elektrischen Kabels ermöglicht. Die elektrische Kontaktierung 27 ist z. B. in die Kunststoffschicht 14 eingespritzt bzw. von dieser umspritzt.
6 zeigt, dass alternativ oder zusätzlich dazu das Bauteil 10 mit einem schematisch angedeuteten elektrischen Steckverbinder 28 versehen sein kann, der rückseitig der Kunststoffschicht 14 angeordnet ist und über entsprechende, innerhalb der Kunststoffschicht 14 verlaufende elektrische Leiter 29 mit der Leuchtschicht 25 elektrisch verbunden ist. Die Leiter 29 sind beim Hinterspritzen von der Kunststoffschicht 14 umspritzt, wobei der elektrische Steckverbinder 28 ebenfalls angespritzt ist. Beim Spritzvorgang werden Aussparungen für die elektrische Kontaktierung 27 im Bereich der Spritzgußform freigehalten, wobei die elektrische Kontaktierung 27 unmittelbar mit der Leuchtschicht 25 innerhalb der Kunststoffschicht 14 elektrisch kontaktiert ist, so dass auf der Unterseite des Bauteils 10 allein die Kontaktflächen der elektrischen Kontaktierung 27 für die Kontaktierung freiliegen. Bei der Herstellung mit elektrischem Steckverbinder 28 wird ein solcher, der feuchtigkeitsdicht ist, in die Spritzgußform eingelegt, so dass dieser beim Hinterspritzen mit der Kunststoffschicht 14 mit umspritzt wird.
Das Bauteil 10 gemäß 4 bis 6 hat den Vorteil, dass aufgrund der zusätzlichen Leuchtschicht 25 ein Leuchten durch das die Aussparungen 21, 22 ausfüllende Kunststoffmaterial 23 im Bereich dieses Kunststoffmaterials möglich ist. Durch elektrischen Anschluß und Einschalten der Leuchtschicht 25 können somit die Kunststoffmaterialelemente 23, die die Aussparungen 21, 22 ausfüllen, von der Leuchtschicht 25 her beleuchtet werden, wobei die Kunststoffschicht 23 aufgrund der Transparenz des Materials leuchtet. Derart dargestellte Ornamente, Buchstaben, Zahlen od. dgl. Informationen oder Bildgestaltungen können somit erleuchtet werden.
Das Bauteil 10 gemäß 4 bis 6 ist in dieser Gestaltung ebenfalls einfach und insbesondere kostengünstig herstellbar. Es kann ansonsten die gleichen Eigenschaften und Vorteile aufweisen wie das Bauteil 10 gemäß 1 bis 3, auf deren Beschreibung zur Vermeidung von Wiederholungen verwiesen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10211171 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Herstellen eines auf zumindest einer Fläche kunststoffbeschichteten metallischen Bauteils (11), bei dem ein Blech zwecks Umformung zum Bauteil (11) tiefgezogen wird und das tiefgezogene Blech (11) in eine Spritzgussform eingebracht und auf einer Fläche (12), insbesondere auf seiner Rückseite, mit Kunststoffmaterial (13) hinterspritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Hinterspritzen des Blechs mit einer Schicht (13) aus Kunststoffmaterial das Bauteil (11) in der Spritzgussform verbleibt und mit mindestens einem weiteren Kunststoffmaterial (14), das in einen durch einen Schieber oder eine Wechselkavität der Spritzgussform begrenzten Formraum eingespritzt wird, hinterspritzt und/oder umspritzt wird unter Bildung eines materialeinheitlichen Tragteils (16) an dem mit Kunststoff (13, 14) hinterspritzten Blech (11).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Kunststoffmaterial (14) aus einem ABS oder einem Material aus dessen Produktfamilie besteht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hinterspritzen in der Spritzgussform mit hoher Temperatur, z. B. einer Temperatur von etwa 270°C Schmelztemperatur des Kunststoffmaterials, erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hinterspritzen in der Spritzgussform mit hohem Spritzdruck derart erfolgt, dass das Blech (11) mit der dem Kunststoffmaterial (13, 14) abgewandten Fläche an eine abstützende, formgebende Wandfläche der Spritzgussform angepresst wird, vorzugsweise derart, dass zumindest der metallische Bereich des Blechs (11) beim Hinterspritzen an der Wandfläche der Spritzgussform geglättet wird, insbesondere dadurch beim Tiefziehen entstandene Flächenunregelmäßigkeiten, wie Einfallstellen, Vertiefungen od. dgl., ausgebeult und geglättet werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das tiefgezogene Bauteil (11) beim Hinterspritzen mittels Formflächen der Spritzgussform insbesondere randseitig verformt wird, z. B. durch Kantenrunden, Radienformung od. dgl.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der metallischen Schicht (11) und/oder beim Hinterspritzen in der einen Schicht (13) Aussparungen (21, 22) hergestellt werden, die beim Hinterspritzen mit dem Kunststoffmaterial (13) in der Spritzgussform mittels Schiebern geschlossen gehalten werden, welche nach dem Hinterspritzen bei in der Spritzgussform verbleibendem Bauteil die in der hinterspritzen Schicht (13) und/oder dem Bauteil (11) vorhandenen Aussparungen (22, 21) freigeben, und dass dann die Aussparungen (22, 21) innerhalb der Spritzgussform zugespritzt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei freigegebenen Aussparungen (21, 22) das Bauteil mit einer Schicht (24) aus transparentem Kunststoffmaterial (23) hinterspritzt wird, mit dem auch die Aussparungen (21, 22) zugespritzt werden.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (21, 22) mit einem durchsichtigen und/oder farbigen Kunststoffmaterial, z. B. PC, PMMA, thermoplastischen Elastomer, z. B. TPE, od. dgl., zugespritzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Kunststoffmaterial (13) hinterspritzte Bauteil innerhalb der Spritzgussform und darin verbleibend insbesondere auf der Rückseite mit einer Leuchtschicht (25) versehen wird, die elektrisch zum Leuchten anregbar ist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anbringen der Leuchtschicht (25) die Spritzgussform vorübergehend geöffnet wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Leuchtschicht (25) eine Leuchtfolie (26) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Leuchtschicht (25) eine Elektrolumineszenzfolie aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtschicht (25) aufgesiegelt, aufgeklebt oder in sonstiger Weise fest aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in die Spritzgussform eine elektrische Kontaktierung (27) für die Leuchtschicht (25) eingelegt und darin positioniert gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass Aussparungen für die elektrische Kontaktierung (27) im Bauteil, insbesondere rückseitig dieses, durch die Spritzgussform freigehalten werden.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass für die elektrische Kontaktierung (27) im Bauteil, insbesondere rückseitig dieses, in die geöffnete Spritzgussform ein elektrischer Steckverbinder (28) eingelegt und dieser darin umspritzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufbringen der Leuchtschicht (25) das Bauteil in der Spritzgußform unter Bildung eines materialeinheitlichen Tragteils (16) mit dem weiteren Kunststoffmaterial (14) hinterspritzt und/oder umspritzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das zum Tiefziehen verwendete Blech eine Blechdicke von z. B. etwa 0,1 mm bis 1 mm aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das der Spritzgussform entnommene Bauteil (10) auf der metallischen Oberfläche poliert und/oder eloxiert oder in sonstiger Weise oberflächenbehandelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass als Blechmaterial für das tiefgezogene Blech Edelstahl, Leichtmetall, z. B. Aluminium, od. dgl. verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass als tiefgezogenes, mit Kunststoffmaterial (13, 14, 23) hinterspritztes Bauteil (10) ein Formbauteil hergestellt wird, insbesondere in solches, das etwa hohlkastenförmig ist.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass als Formbauteil eine Kappe, z. B. eine Reelingkappe, für eine Fahrzeugkarosserie od. dgl. hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass als tiefgezogenes, mit Kunststoffmaterial (13, 14, 23) hinterspritztes Bauteil (10) ein z. B. ebenflächiges Plattenbauteil hergestellt wird, vorzugsweise mit erhabenen Ausprägungen und/oder Aussparungen der metallischen Schicht.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass als z. B. ebenflächiges Plattenbauteil ein Auflegplatte, z. B. eine Einstiegplatte, -leiste, -schiene od. dgl. Dekorationsplatte für eine Fahrzeugkarosserie od. dgl. hergestellt wird.
Bauteil, das nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 24 hergestellt ist und als tiefgezogenes metallisches Bauteil (11) mit einer Kunststoffschicht (13) auf einer Fläche (12), z. B. der Rückseite, der metallischen Schicht versehen ist, wobei die Kunststoffschicht (13) hinterspritzt und fest und bleibend mit der metallischen Schicht (11) verbunden ist und zur Versteifung des Bauteils (10) dient, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (10) zusätzlich zu einer hinterspritzten Kunststoffschicht (13) einen materialeinheitlichen Tragteil (16) aus einer weiteren Kunststoffschicht (14) aufweist, der sich rückseitig und/oder randseitig des Bauteils (10) erstreckt.
Bauteil nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der materialeinheitliche Tragteil (16) aus einem ABS oder aus einem Material aus dessen Produktfamilie gebildet ist.
Bauteil nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (11) auf der der Kunststoffschicht (13, 14) abgewandten Seite in der metallischen Schicht (11) Ausprägungen und/oder die metallische Schicht (11) durchsetzende Aussparungen (21) aufweist.
Bauteil nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (21) des Bauteils (10) mit vorzugsweise durchsichtigem und/oder farbigem Kunststoffmaterial (23), z. B. einem thermoplastischen Elastomer, z. B. einem TPE, oder PC, PCMMA od. dgl. ausgefüllt sind.
Bauteil nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (10) zwischen der hinterspritzten Kunststoffschicht (13) und der weiteren, den Tragteil (16) bildenden Kunststoffschicht (14) eine elektrisch zum Leuchten anregbare Leuchtschicht (25) aufweist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (10) zwischen der hinterspritzten Kunststoffschicht (13) und der Leuchtschicht (25) eine hinterspritzte Schicht (24) aus einem transparenten Kunststoffmaterial (23) aufweist, mit dem auch die Aussparungen (21, 22) ausgefüllt sind.
Bauteil nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtschicht (25) aus einer Leuchtfolie (26) gebildet ist, insbesondere aus einer Elektrolumineszenzfolie.
Bauteil nach einem der Ansprüche 29 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass dieses insbesondere rückseitig eine elektrische Kontaktierung (27) oder einen elektrischen Steckverbinder (28) aufweist, die mit der Leuchtschicht (25) leitend verbunden sind und vorzugsweise rückseitig des Bauteils (10) umspritzt sind.
Bauteil nach einem der Ansprüche 25 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass dessen metallische Schicht (11) auf der metallischen Oberfläche poliert und/oder eloxiert oder in sonstiger Weise oberflächenbehandelt ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 25 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass dessen metallische Schicht (11) eine Blechdicke von z. B. etwa 0,1 mm bis 1 mm aufweist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 25 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als etwa hohlkastenförmiges Formbauteil ausgebildet ist.
Bauteil nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Formbauteil als Kappe, z. B. als Reelingkappe, für eine Fahrzeugkarosserie od. dgl. ausgebildet ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 25 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als z. B. etwa ebenflächiges Plattenbauteil ausgebildet ist, und vorzugsweise, dass das Plattenbauteil als Auflegeplatte, z. B. als Einstiegsplatte, -leiste, -schiene od. dgl. Dekorationsplatte für eine Fahrzeugkarosserie cd. dgl. ausgebildet ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 25 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass dessen metallische Schicht (11) aus Edelstahl, Leichtmetall, z. B. Aluminium, od. dgl. ausgebildet ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 25 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die hinterspritzte Kunststoffschicht (13, 14) aus einem glasfaserverstärkten PC-ABS, z. B. aus PC-ABS GF 20, gebildet ist.